Infúzní mise se zeleným pohonem - Green Propellant Infusion Mission

Infúzní mise zelených pohonných hmot (GPIM)
Infúzní mise se zeleným pohonem.jpg
Umělecké vykreslení GPIM na oběžné dráze Země
Typ miseTechnologický demonstrátor
OperátorNASA
ID COSPARU2019-036D
SATCAT Ne.44342
webová stránkawww.míč.com/ letecký a kosmický průmysl/ programy/ gpim
Trvání mise14 měsíců (plánováno) [1]
Vlastnosti kosmické lodi
AutobusBCP-100
VýrobceBall Aerospace
Suchá hmota158 kg
Začátek mise
Datum spuštění25. června 2019, 06:30:00 UTC [2]
RaketaFalcon Heavy
Spusťte webKennedyho vesmírné středisko, LC-39A
DodavatelSpaceX
Orbitální parametry
Referenční systémGeocentrická oběžná dráha
RežimNízká oběžná dráha Země
Perigeová nadmořská výška710 km
Apogee nadmořská výška724 km
Sklon24.0°
 

The Infúzní mise se zeleným pohonem (GPIM) je NASA technologický demonstrační projekt, který testuje méně toxický a vyšší výkon / účinnost chemický pohon pro nosné rakety nové generace a CubeSat kosmická loď.[3][4][5] Ve srovnání se současným vysoce výkonným a vysoce výkonným průmyslovým standardem pro orbitální manévrovací systémy, které byly po celá desetiletí výlučně závislé na toxických látkách hydrazin formulace pohonných hmot na bázi „zelenější“ hydroxylamonium dusičnan (HAN) monopropellant může nabídnout mnoho výhod pro budoucí satelity, včetně delší doby trvání mise, dodatečné manévrovatelnosti, většího prostoru pro užitečné zatížení a zjednodušeného zpracování startu.[3][4][6] GPIM je řízen NASA Marshall Space Flight Center v Huntsville v Alabamě a je součástí programu NASA pro technologickou demonstraci v rámci ředitelství mise pro vesmírné technologie.

Infúzní mise zelených pohonných hmot byla zahájena na palubě a SpaceX Falcon Heavy raketa dne 25. června 2019, na zkušební misi s názvem Program vesmírných zkoušek 2 (STP-2).[7] Náklady na program se odhadují na 45 milionů USD.[8]

Rozvoj

Pohonná látka

Hydroxylamonium dusičnan molekula (NH3ACH NE3) je hustá energie iontová kapalina

Hnací silou této mise je hydroxylamonium dusičnan (NH3ACH NE3) směs paliva a okysličovadla, také známá jako AF-M315E.[5][9] Předběžné údaje naznačují, že nabízí téměř o 50% vyšší výkon pro daný objem nádrže s hnacím plynem ve srovnání s konvenčním monopropelentem hydrazin Systém.[3][5][9] Mise Green Propellant Infusion Mission se snaží zlepšit celkovou účinnost hnacího plynu a zároveň snížit obavy z manipulace s toxickými látkami spojené s vysoce toxickým hnacím plynem hydrazin.[4][10] Nová pohonná látka je energická iontová kapalina. Iontové kapaliny jsou sloučeniny solí v kapalné formě, jejíž molekuly mají buď kladný nebo záporný náboj, který je pevněji spojuje a činí kapalinu stabilnější.[11]

Očekává se také, že tato nová pohonná látka bude výrazně méně škodlivá pro životní prostředí.[5] Nazývá se „zelené“ palivo, protože při spalování se AF-M315E transformuje na netoxické plyny.[11] Pohonná látka AF-M315E, trysky a ventily jsou vyvíjeny Výzkumná laboratoř letectva (AFRL), Aerojet Rocketdyne, a Glenn Research Center, s další podporou mise od USAF Centrum vesmírných a raketových systémů a NASA Kennedyho vesmírné středisko. Letectvo povolilo výrobu AF-M315E do Digitální pohon v pevné fázi (DSSP) dodávat hnací plyn vládním a komerčním zákazníkům.[12]

Satelit

Systém GPIM letí na palubu malého Míč konfigurovatelná platforma 100 (BCP 100) autobus kosmické lodi.[5][10] Aerojet Rocketdyne zodpovídá za vývoj užitečného zatížení pohonného systému a při demonstrační misi technologie se používá pokročilý vyvinutý společností Aerojet monopropellant modul užitečného zatížení jako jediný prostředek palubního pohonu.[9]

Vědecké užitečné zatížení

Rada pro přezkum vesmírných experimentů ministerstva obrany vybrala tři užitečné zátěže, které budou hostovány na palubě GPIM:

  • Nástroj Akademie leteckých sil k charakterizaci Země ionosféra a termosféra.
  • Přístroj Naval Research Laboratory pro měření hustoty a teploty plazmy.
  • Nástroj Air Force Institute of Technology, který bude testovat opatření k zabránění kolizím v prostoru.[13] V průběhu své mise používá GPIM tyto nástroje ke sledování vesmírné počasí a průběžně sledovat svou vlastní polohu a rychlost.[1]

Aplikace

Jakmile se projekt osvědčí za letu, představuje hnací plyn AF-M315E a kompatibilní tanky, ventily a trysky pro NASA a komerční vesmírný letecký průmysl jako „životaschopné a efektivní řešení pro budoucí mise založené na zelených hnacích látkách“.[6][10] Podle NASA bude nová pohonná látka umožňující technologií pro komerční kosmodromy operující po celých Spojených státech „umožňující bezpečnější, rychlejší a mnohem méně nákladné operace s nakládáním paliv a kosmických lodí“.[4] Kombinované výhody nízké toxicity a snadné manipulace s otevřeným kontejnerem zkracují dobu zpracování půdy z týdnů na dny, což zjednodušuje vypouštění satelitů.[4] Nové palivo AF-M315E je o 50% hustší než hydrazin,[14] což znamená, že více z toho lze uložit do kontejnerů se stejným objemem. Má také nižší bod mrazu vyžadující k udržení své teploty méně energie kosmické lodi.[6]

Kromě použití na lehčích druzích a raketách se hodnotí také výjimečné objemové skladovací vlastnosti paliva pro vojenské účely, jako jsou odpalování raket.[5]

Viz také

Reference

  1. ^ A b „Zahájení technologických misí NASA na SpaceX Falcon Heavy“ (Tisková zpráva). NASA. 25. června 2019. Citováno 9. července 2019. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  2. ^ Bartels, Megan (25. června 2019). „SpaceX Falcon Heavy Rocket Lofts 24 satelitů při startu první noci“. ProfoundSpace.org. Citováno 9. července 2019.
  3. ^ A b C „Mise pro infuzi zelených pohonných hmot (GPIM)“ (PDF). Ball Aerospace & Technologies Corp. Březen 2013. Archivovány od originál (PDF) dne 23. září 2015. Citováno 26. února 2014.
  4. ^ A b C d E „O mise pro infuzi zelených pohonných hmot (GPIM)“. NASA. 2014. Citováno 26. února 2014. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  5. ^ A b C d E F „Infúzní mise zelených pohonných hmot (GPIM)“. Ball Aerospace. 2014. Citováno 26. února 2014.
  6. ^ A b C „Projekt mise na infuzi zelených pohonných hmot“ (PDF). NASA. červenec 2013. Citováno 26. února 2014. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  7. ^ Clark, Stephen (7. září 2018). „Letectvo vydává nová cílová data pro nadcházející vojenské vypuštění“. Vesmírný let teď. Citováno 9. července 2019.
  8. ^ Casey, Tina (19. července 2013). „NASA se zaměřuje na misi na zelené palivo ve výši 45 milionů dolarů“. Clean Technica. Citováno 27. února 2014.
  9. ^ A b C Spores, Ronald A .; Robert Masse, Scott Kimbrel, Chris McLean (15. – 17. Července 2013), „Pohonný systém GPIM AF-M315E“ (PDF), 49. společná konference a výstava AIAA / ASME / SAE / ASEE, San Jose, Kalifornie, USACS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  10. ^ A b C Mohon, Lee (2013). „Technologické demonstrační mise: Infúzní mise zelených pohonných hmot (GPIM)“. NASA. Citováno 27. února 2014. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  11. ^ A b Scharr, Jillian (16. května 2013). „Nové raketové palivo pomáhá ekologické NASA'". Tech News denně. Citováno 10. února 2015.
  12. ^ Carter, Troy (13. března 2019). „Jak se blíží test NASA na oběžné dráze, Nevadská společnost licencuje„ zelené “raketové palivo letectva. TechLink. Citováno 9. července 2019.
  13. ^ Gruss, Mike (17. října 2014). „Mise NASA Green Propellant hostit tři experimenty Pentagonu“. SpaceNews. Citováno 9. července 2019.
  14. ^ David, Leonard (13. dubna 2016). „Kosmická loď poháněná„ zeleným “pohonem bude vypuštěna v roce 2017“. Prostor. Citováno 15. dubna 2016.

externí odkazy